Roboty zapylające to nie konkurencja dla pszczół

Roboty zapylające nie zastąpią pszczół. Mogą jednak rozwiązać wiele problemów, jakie pojawiają się przy namnażaniu nasion i uprawach hodowlanych. Zapotrzebowanie na automatyzację zapylania pojawia się w rolnictwie wielu krajów, a polscy naukowcy już szykują rewolucyjne rozwiązania.

Zespół z Politechniki Warszawskiej zbudowaÅ‚ zminiaturyzowane roboty, które bÄ™dÄ… potrafiÅ‚y zlokalizować kwiaty, dotrzeć do nich – dojechać lub dolecieć – i wykonać zadania, jakie dotÄ…d speÅ‚niaÅ‚y tylko owady.
 
Czy w przyszłości - zamiast pszczół - pyłek z kwiatka na kwiatek przenosić będą mikroroboty latające? Takie pytanie serwis PAP - Nauka w Polsce zadał doktorowi Rafałowi Dalewskiemu, którego zespół z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej od 2012 r. pracuje nad autonomicznym układem do zapylania roślin. Wśród mniej lub bardziej merytorycznych uwag w komentarzach pod artykułem PAP o początkach projektu znalazły się zarówno rekomendacje do Nagrody Nobla, jak i zarzuty, że publiczne pieniądze i zaangażowanie uczonych powinny być raczej przeznaczone na ratowanie pszczół przed wyginięciem niż na wymyślanie sztucznych pszczół.

Czy zatem roboty opracowywane przez polskich badaczy stanowią konkurencję dla pszczół? Jak postępują prace w projekcie LIDER, dofinansowanym kwotą ponad 1,1 mln zł przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju?

"Rozwijamy trzy podstawowe warianty, w których chcielibyÅ›my żeby proces zapylania byÅ‚ realizowany. NajwiÄ™kszym wyzwaniem jest urzÄ…dzenie latajÄ…ce. Ta część projektu jest już bardzo zaawansowana. Drugi robot to urzÄ…dzenie jeżdżące, trzeci - trawersujÄ…ce, czyli maszyna współrzÄ™dnoÅ›ciowa. Każde z tych rozwiÄ…zaÅ„ przeznaczone jest do innego rodzaju upraw. Roboty te wiele też Å‚Ä…czy. MajÄ… wspólnÄ… metodÄ™ pozycjonowania, czyli wyszukiwania obiektów w terenie” – tÅ‚umaczy dr Dalewski.

 W tym roku naukowcy przeprowadzili pierwsze próby polowe z wykorzystaniem urzÄ…dzenia jeżdżącego. Autorska maszyna zostaÅ‚a przewieziona na pole rzepaku współpracujÄ…cej z inżynierami firmy hodowlanej. Robotowi udaÅ‚o siÄ™ autonomicznie, czyli w sposób niesterowany rÄ™kÄ… użytkownika, znaleźć roÅ›linÄ™ w otoczeniu, dotrzeć do kwiatu i zebrać z niego pyÅ‚ek.
 
"To, ile roÅ›lin zapyli maszyna, zależy od rodzaju uprawy. RoÅ›liny różniÄ… siÄ™ od siebie budowÄ… bukietu i ksztaÅ‚tem kwiatów; na przykÅ‚ad rzepak ma dużo maÅ‚ych kwiatków. Dlatego urzÄ…dzenia w warunkach komercyjnej produkcji bÄ™dÄ… dostosowywane do konkretnych upraw. W naszych rozwiÄ…zaniach bÄ™dziemy chronić prawa wÅ‚asnoÅ›ci intelektualnej. Ostateczny ksztaÅ‚t i funkcje robotów, czyli ostateczna postać urzÄ…dzenia powstanie na etapie komercjalizacji. Nasz projekt jest projektem badawczo-rozwojowym, stworzymy demonstrator technologii. UdowodniliÅ›my już, że urzÄ…dzenie jeżdżące speÅ‚nia zadania terenowe. Teraz rozwijamy urzÄ…dzenie latajÄ…ce” – mówi dr Dalewski.
 
Żeby ten niewielki latający robocik mógł się przemieszczać między roślinami, musi być wyposażony w bardzo złożony układ latający. Minimalizacja jest tutaj dużym wyzwaniem po stronie mechaniki i sterowania.
 
"Proces zapylania polega na tym, że robot musi zbliżyć siÄ™ do kwiatu, nastÄ™pnie zebrać z niego pyÅ‚ek i przekazać go na nastÄ™pny kwiat. Może też otrzeć siÄ™ o kwiat, przy którym siÄ™ znajduje, tak żeby pyÅ‚ek zostaÅ‚ strzÄ…Å›niÄ™ty z prÄ™cika na sÅ‚upek. Ten proces bÄ™dziemy realizować bez lÄ…dowania na kwiecie, nie jest to potrzebne do zapylenia kwiatu. Robot bÄ™dzie wyposażony w miniaturowÄ… mioteÅ‚kÄ™, jej zadaniem bÄ™dzie zbieranie pyÅ‚ku i przenoszenie na inne kwiaty. MioteÅ‚ka nie zniszczy kwiatu, natomiast przyczepi siÄ™ do niej pyÅ‚ek. W ten sposób bÄ™dzie go można przenieść na inny kwiat lub spowodować zapylenie w tym samym kwiecie" – opisuje dr Dalewski.

Roboty latajÄ…ce bÄ™dÄ… musiaÅ‚y pracować w pomieszczeniach zamkniÄ™tych, czyli w szklarniach. Ostatni rodzaj urzÄ…dzenia do zapylania – maszynÄ™ trawersujÄ…cÄ… - badacze poÅ‚Ä…czyli z urzÄ…dzeniem jeżdżącym. W przyszÅ‚oÅ›ci oddzielne urzÄ…dzenie trawersujÄ…ce może być najszerzej wykorzystane w szklarniach, natomiast jeżdżące - do upraw polowych.

Czy prace nad tego rodzaju robotem wykluczają się z działaniami ekologicznymi i ochroną gatunkową pszczół? Dr Dalewski jest przekonany, że potrzebne jest i jedno, i drugie.
 
"Zapotrzebowanie na automatyzacjÄ™ zapylania ma niewiele wspólnego z rezygnacjÄ… z >>usÅ‚ug” pszczół. My z naszymi robotami chcemy trafiać na takie uprawy, gdzie rzeczywiÅ›cie to jest potrzebne – przy namnażaniu nasion, przy uprawach hodowlanych. PszczoÅ‚y i tak nie sÄ… tam wykorzystywane, bo w tak ciężkich warunkach pracujÄ… głównie trzmiele. To wÅ‚aÅ›nie je możemy zastÄ…pić robotami. Przy różnych odczytach zaznaczamy, że pszczół nie da siÄ™ zastÄ…pić i musimy robić wszystko, żeby nie dopuÅ›cić do ich wyginiÄ™cia. I absolutnie nie chcemy z nimi konkurować” – zapewnia badacz.

Uzasadniając sens swojego projektu dr Dalewski zwraca uwagę na coraz większe zapotrzebowanie na różnego rodzaju zaawansowane produkty. Z drugiej strony uczeni zdobywają wiedzę techniczną na najwyższym światowym poziomie, która może mieć zastosowanie w różnych innych produktach i dziedzinach nauki. Taki jest główny cel projektu naukowo-badawczego. Sam program Lider NCBR, z którego finansowane są prace i wynagrodzenia członków zespołu, ma na celu zwiększenie kompetencji młodych naukowców w zarządzaniu projektami badawczymi. Zdaniem lidera - dr. Dalewskiego - ten temat jest bardzo dużym wyzwaniem i zaowocuje wytworzeniem takich właśnie wysokich kompetencji wśród młodych badaczy.

Prace nad automatycznym ukÅ‚adem do zapylania rozpoczęły siÄ™ na Politechnice Warszawskiej we wrzeÅ›niu 2012 r. Przy projekcie pracuje grupa 12 naukowców. JeÅ›li za kilka lat wyniki prac badawczo-rozwojowych zostanÄ… skomercjalizowane, produkt bÄ™dzie ciekawÄ… ofertÄ… dla hodowców roÅ›lin – nie tylko w Polsce. Rynek już czeka na proponowane przez warszawskich inżynierów rozwiÄ…zanie.
 
"Jest już kilka grup zainteresowanych zainwestowaniem kapitaÅ‚u w komercjalizacjÄ™ tego produktu. Najprawdopodobniej roboty kupiÄ… duże firmy hodujÄ…ce roÅ›liny lub instytucja, która skupia siÄ™ na wytwarzaniu nasion w sposób kontrolowany – nowych odmian np. rzepaku. Obecnie współpracujemy z hodowcami rzepaku, ale potencjaÅ‚ rynkowy naszych robotów bÄ™dzie znacznie szerszy. System jest tworzony tak, żeby można go byÅ‚o >>uczyć<< zapylania kolejnych gatunków - podsumowuje szef projektu B-DROID: "Autonomiczny ukÅ‚ad do mechanicznego zapylania roÅ›lin".

 

Å»ródÅ‚o: PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska